ГОСТРИСО 2394—2016
могут также использоваться при условии, что деформации, при которых возникает пластическое по
ведение, образуются до наступления предельного состояния по несущей способности. Второе условие
состоит в том. что воздействия, влияющие на эти деформации, не должны повторяться часто. Таким
образом, при определении пределов несущей способности сооружения теорию пластичности нужно
использовать с осторожностью, если эта несущая способность ограничивается:
- хрупким разрушением или
- отказом из-за потери устойчивости.
В случаях, когда модели эффекта воздействия и модели прочности применяются в расчетах от
дельно. оба эти вида моделей должны в принципе быть взаимно совместимыми. Однако во многих
случаях этот принцип может быть модифицирован или упрощен. Так, например, изгибающий момент
(эффект воздействия) в неразрезной балке может быть вычислен в соответствии с теорией упругости, а
прочность — согласно теории пластичности. В других случаях, особенно для учета эффектов второго
порядка и других нелинейных эффектов, такие расчеты не допускается применять без специальных
мер предосторожности.
8.2.4 Модели динамической реакции
В большинстве случаев динамическая реакция сооружения вызывается быстрым изменением
значения, положения или направления воздействия. Однако внезапное изменение (уменьшение) жест
кости или сопротивления элемента конструкции может также вызвать динамическое поведение. Так,
например, перемещение элемента конструкции, упомянутого в перечислении d) 5.3. может произвести
динамические эффекты.
Динамический анализ может выполняться во вроменибй и в частотной области. Если нагрузка
описывается в статистических терминах, то необходимо также генерировать статистическое описание
реакции. На основе такого описания можно вычислить вероятность превышения некоторого предель
ного состояния в течение заданного периода повторяемости.
Свойства конструкции могут зависеть или не зависеть от времени. В полностью вероятностном
анализе эти эффекты следует учитывать.
Модели для динамического анализа включают в себя.
- модель жесткости.
- модель демпфирования и
- модель инерции.
Модель жесткости принципиально такая же. как для статического анализа. Из-за динамических
влияний жесткость может увеличиваться, хотя повторения могут также вызвать деградацию материала и
уменьшение жесткости. Для нелинейных моделей материалов обычно уровень напряжений зависит от
возрастания до предела текучести.
Силы инерции возникают из-за ускорения массы конструкции, массы неконструктивных элемен
тов и дополнительной массы окружающей жидкости, воздуха или грунта. Данные дополнительные вкла
ды масс дают начало взаимодействию конструкции с ее средой. Может потребоваться выполнение
динамического анализа с рассмотрением различных вкладов масс.
Демпфирование может быть результатом действия многих различных типов механизмов. Наибо
лее важные из них:
- демпфирование материалов, например, из-за упругой природы или из-за пластического поведения.
- затухание из-за трения в соединениях:
- затухание из-за влияния неконструктивных элементов;
- геометрическое демпфирование;
-демпфирование в материале грунта;
- аэродинамическое и гидродинамическое демпфирование.
Упомянутые механизмы представляют примеры взаимодействия сооружения с окружающей сре
дой. В особых случаях эти явления затухания могут иметь отрицательный знак, что приводит к пото
ку энергии из окружающей среды к сооружению. В качестве примеров можно назвать галопирование,
флаттер и до некоторой степени реакцию вихревого возбуждения.
Специальным примером из первой выше упомянутой категории служит динамическая реакция
при сильных землетрясениях. В этом случав бывает необходимо принять во внимание циклическую
деградацию и соответствующее гистерезисное рассеяние энергии.
При практических расчетах не всегда потребуется проведение полного динамического анали
за. даже при наличии важных динамических воздействий. Во многих случаях достаточно лишь упро
щения. Наиболее общая процедура состоит в вычислении квазистатической реакции и умножении
ее на динамический коэффициент, являющийся функцией преобладающей собственной частоты и
от носительного демпфирования. Для специальных классов зданий возможны дальнейшие упрощения.
17